Fehlerkultur im Unterricht

Eine Fehlerkultur bezeichnet nach Schüttelkopf die Art und Weise, wie Menschen einer Gemeinschaft mit Fehlern umgehen. Dies umfasst eine Übereinkunft darüber, was als Fehler identifiziert wird, welche Instrumentarien für den Umgang mit ihnen vorhanden sind und welche Kompetenzen es von den Individuen der Gemeinschaft erfordert, diese Instrumente umzusetzen. Also: Fehler zu erkennen, zu bewerten und mit ihnen umzugehen.

Speziell im Physikunterricht treffen die Lernenden auf eine Fachdisziplin, die üblicherweise deutlich klarer abgrenzt zwischen zutreffenden und nicht zutreffenden Aussagen als dies beispielsweise in gesellschaftswissenschaftlichen Fächern der Fall ist. Gleichzeitig ist aus der fachdidaktischen Forschung zu Schülervorstellungen bekannt, dass die intuitiven und alltagsbezogenen vorunterrichtlichen Konzepte von Lernenden häufig den naturwissenschaftlichen Beschreibungen entgegenstehen.

Der Forschungsschwerpunkt beleuchtet daher drei Perspektiven bezüglich der Fehlerkultur im Physikunterricht: Die im Physikunterricht realisierte Fehlerkultur als Aushandlungsprozess zwischen Lernenden, Lehrkräften und der Fachdisziplin Physik.  Ein spezielles Augenmerk liegt dabei auch auf dem Umgang mit quantitativen Messungen und Messunsicherheiten.

Umgang mit experimentellen Daten im Physikunterricht

Die Art und Weise, mit der Lehrkräfte selbst im Physikunterricht mit experimentellen Daten umgehen, lebt bereits ein Verständnis von Messdaten vor. Werden offensichtlich streuende Messwerte angesprochen oder einfach ignoriert? Was passiert, wenn nicht das erwartete Ergebnis herauskommt? Wird nur auf Messfehler verwiesen und ein alternativer Datensatz hervorgeholt?

Dieser Umgang mit unsicheren experimentellen Daten von angehenden Lehrkräften wird aus mehreren Blickwinkeln untersucht. Ziel ist dabei eine grundlegende und tiefgehende Beschreibung von Handlungstypen, die mögliche Umgänge mit unsicheren Daten, sowie Einblicke in Gründe und Ursachen für diese Handlungen beschreiben.

In einem Lehr-Lern-Labor Format wird der Umgang mit experimentellen Daten in Microteachings von Studierenden erprobt und geübt.

Nutzung von Apps zur Veranschaulichung

Der Umgang mit unsicheren Daten wird oft direkt mit mathematischen Routinen und Faustregeln in Verbindung gebracht und darauf reduziert. Mit Hilfe von grafischen Darstellungen in Form von Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen und der Nutzung von Webapps wird versucht die Unsicherheit von Messdaten anschlussfähig zu veranschaulichen ohne dabei auf typische Faustregeln zu reduzieren. Somit soll ein tieferes Verständnis gebildet werden.

Eine Simulation experimenteller Ergebnisse einschließlich deren Unsicherheiten ermöglichen zusätzlich dazu eine explorative, aber auch systematische Auseinandersetzung mit Störeinflüssen und den Auswirkungen von diesen. Auch hier kann stets auf die Darstellung als Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion zurückgegriffen werden, um eine Veranschaulichung der Daten zu ermöglichen.